Question

如圖所示，一平行板電容器充電后與電源斷開，正極板接地，在兩極板間有一個負(fù)點(diǎn)電荷在P點(diǎn)恰好平衡．若用U表示兩極板間的電壓、E表示極板間的場強(qiáng)，并令負(fù)極板保持不動，而將正極板向下移到圖中的虛線位置，則（　　）

• A、E增大，U減小
• B、E不變，U增大
• C、E增大，電荷有向上的加速度
• D、E不變，電荷電勢能變小

Answer 1

分析：平行板電容器的動態(tài)分析時先明確與電路是閉合還是斷開，根據(jù)C=

?s

4πkd

，判斷電容的變化，再根據(jù)C=

Q

U

和E=

U

d

，判斷場強(qiáng)的變化，分析電場力，從而判斷油滴的運(yùn)動；再判斷P點(diǎn)的電勢，判斷電勢能的變化．

解答：解：平行板電容器充電后與電源斷開，正極板接地，極板帶電量不變；當(dāng)正極板下移時，據(jù)C=

?s

4πkd

和C=

Q

U

可知極板間的電勢差減小，帶入E=

U

d

=

4πk

Qs?

，由公式可知當(dāng)極板下移時，E 不變．
AC、由以上分析可知，E不變，電荷所受的電場力不變和重力不變，故電荷依然處于平衡，故AC錯誤．
BD、以上分析可知，E不變，U減小；據(jù)U=Ed可知，P 點(diǎn)到下極板的電勢差不變，所以上極板到P點(diǎn)的電勢差減少；由于正極板接地，所以P點(diǎn)的電勢增大且為負(fù)；在據(jù)Ep=qφ可知，負(fù)電荷在P點(diǎn)的電勢能減少，故B錯誤，D正確．
故選：D．

點(diǎn)評：判斷平行板電容器內(nèi)部場強(qiáng)的變化是解題的關(guān)鍵，判斷P點(diǎn)的電勢變化是突破口．一定注意：上極板接地，否則錯誤．